电动汽车电池第五组

电动汽车电池第五组电动汽车电池的定义及分类•电动汽车电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯电动汽车，可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池（镍一氢及镍一金属氢化物电池、镍一福及镍一锌电池）、钠电池（钠一硫电池和钠一氯化镍电池）、二次锂电池、空气电池等类型。而燃料电池专用于燃料电池电动汽车，可以分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等类型。蓄电池在电动汽车中的作用•随着电动汽车的种类不同而略有差异。在仅装备蓄电池的纯电动汽车中，蓄电池的作用是汽车驱动系统的惟一动力源。而在装备传统发动机(或燃料电池)与蓄电池的混合动力汽车中，蓄电池既可扮演汽车驱动系统主要动力源的角色，也可充当辅助动力源的角色。可见在低速和启动时，蓄电池扮演的是汽车驱动系统主要动力源的角色;在全负荷加速时，充当的是辅助动力源的角色;在正常行驶或减速、制动时充当的是储存能量的角色燃料电池的组成•燃料电池由阳极、阴极、电解质和隔膜构成。燃料在阳极氧化，氧化剂在阴极还原。如果在阳极(即外电路的负极，也可称燃料极)上连续供给气态燃料(氢气)，而在阴极(即外电路的正极，也可称空气极)上连续供给氧气(或空气)，就可以在电极上连续发生电化学反应，并产生电流。由此可见，燃料电池与常规电池不同，它的燃料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池外部的储罐中。当它工作(输出电流并做功)时，需要不间断地向电池内输人燃料和氧化剂并同时排出反应产物。因此，从工作方式上看，它类似于常规的汽油或柴油发电机。由于燃料电池工作时要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，所以燃料电池使用的燃料和氧化剂均为流体(气体或液体)。最常用的燃料为纯氢、各种富含氢的气体(如重整气)和某些液体(如甲醇水溶液)，常用的氧化剂为纯氧、净化空气等气体和某些液体(如过氧化氢和硝酸的水溶液等)。•燃料电池阳极的作用是为燃料和电解液提供公共界面，并对燃料的氧化产生催化作用，同时把反应中产生的电子传输到外电路或者先传输到集流板后再向外电路传输。阴极(氧电极)的作用是为氧和电解液提供公共界面，对氧的还原产生催化作用，从外电路向氧电极的反应部位传输电子。由于电极上发生的反应大多为多相界面反应，为提高反应速率，电极一般采用多孔材料并涂有电催化剂。电动汽车电池组系统•电动汽车电池组由多个电池串联叠置组成。一个典型的电池组大约有96个电池，充电到4.2V的锂离子电池而言，这样的电池组可产生超过400V的总电压。尽管汽车电源系统将电池组看作单个高压电池，每次都对整个电池组进行充电和放电，但电池控制系统必须独立考虑每个电池的情况。如果电池组中的一个电池容量稍微低于其他电池，那么经过多个充电/放电周期后，其充电状态将逐渐偏离其它电池。如果这个电池的充电状态没有周期性地与其它电池平衡，那么它最终将进入深度放电状态，从而导致损坏，并最终形成电池组故障。为防止这种情况发生，每个电池的电压都必须监视，以确定充电状态。此外，必须有一个装置让电池单独充电或放电，以平衡这些电池的充电状态。•电池组监视系统的一个重要考虑因素是通信接口。就PC板内的通信而言，常用的选项包括串行外设接口(SPI)总线、I2C总线，每种总线的通信开销都很低，适用于低干扰环境。另一个选项是控制器局域网(CAN)总线，这种总线在汽车应用中被广泛使用。CAN总线非常鲁棒，具有误差检测和故障容限特性，但是它的通信开销很大，材料成本也很高。尽管从电池系统到汽车主CAN总线的连接是值得要的，但在电池组内采用SPI或I2C通信是有优势的。电动汽车汽车动力蓄电池是电动汽车的核心部件之一也是制约电动汽车发展的主要瓶颈之一理想的车用动力蓄电池要有高能量密度、高功率密度、寿命长、工作温度范围宽、可长期储存(无显著衰减和自放电)、安全性和可靠性良好、成本低等特点.电动汽车中的“燃油表”既是一个简单的电压表，又是一个比较复杂的计算机，用于跟踪进出蓄电池组的电流。•电动汽车动力蓄电池的安全性、可靠性以及成本，也是充电站发展值得注意的问题之一相比其他交通工具.汽车的颠簸程度更高.对于电池的抗震性、稳定性要求更高.电动汽车在更换电池时.要考虑电池安装是否稳固，多次更换电池带来的磨损是否会影响电池有效对接入车体，导电性是否受到影响等问题.为了有效避免因更换不善引发的电池脱离车体、电池着火、冒烟、爆炸等安全事故.可通过引进先进设备如比较精确的定位系统、机械手、死锁解除等技术手段来保证电池安全替换，但这些设备价格不菲，由此会导致汽车维护成本上升。外：1.电池箱上盖2.通讯线插座3.电源总线插座4.螺栓锁止机构5.电池箱下盖6.固定销锁止机构内：1.电池箱下盖2.电源总线和通讯线插座3.压紧机构4.标准化电池模块5.滚动导向机构车载动力电池的在车辆运行过程中，随车体一起经受震动与颠簸，因此，考虑快速更换的同时，锁紧机构必不可少。•在电池框侧壁设置有固定销锁止机构和螺栓锁止机构（图1、图3所示）。固定销锁止机构由上片、下片、固定销、限位弹簧、定位弹簧和锁止螺栓组成，上片和下片分别与车辆底盘和电池箱焊接，实现电池箱与车体的连接固定，通过拉伸定位弹簧实现固定销与锁止螺栓•的插销配合锁止，并通过限位弹簧防止车辆颠簸时电池箱的向上串动。螺栓销锁止机构由上片、下片和锁止螺栓组成，上片和下片分别与车辆底盘和电池箱焊接，实现电池箱与车体的连接固定，通过锁止螺栓和螺母的配合实现锁止功能。通过蝶形导向螺栓与固定基座的相对位移，带动楔形压紧块的上下运动，挤压滑动块沿着固定基座的导轨左左右滑动，从而挤压标准化电池模块相对电池箱内壁的移动，实现标准化电池模块的固定。快速换电过程的具体实施•在动力电池箱内部设有滚动导向机构用于标准化电池模块的安装与取出，通过滚动导向机构及左右两侧设置的限位壁板，实现标准化电池模块的滑动和安装定位，并通过压紧机构挤压标准化电池模块相对电池箱内壁的移动，实现标准化电池模块在电池箱内部的固定。通过固定销锁止机构及螺栓锁止机构上片与车辆底盘、下片与电池箱侧壁的焊接，以及锁止螺栓与固定销的插销配合锁止、锁止螺栓与螺母的配合锁止实现动力电池箱与车体的连接，并通过固定销锁止机构的限位弹簧防止车辆颠簸时电池箱的向上串动，整个电池箱安装完成。将电动汽车上的电源总线插头、电池管理系统通讯线插头与电池箱上盖的电源总线插座、电池管理系统通讯线插座快速插接，即可完成电池组更换。反其道而行，即可完成电池组的拆卸。整个过程动用的设备只有电池箱装卸车（或者叉车），其他环节只用手动即可。120/240伏的充电系统Magna-Charge感应板充电系统电动汽车蓄电池的维护保养要点•1、经常用抹布蘸开水把电瓶外部擦洗一遍，将面板、柱头上（即正负两个极头）擦拭干净。有助于提高电瓶的使用寿命。•2、日常行车时应经常检查蓄电池盖上的小孔是否畅通。•3、定期的检查蓄电池电缆的连接问题，查看电缆有没有松动的情况。•4、检查蓄电池内部电解液高度，如发现电解液过低，应添加蒸馏水或专用铅酸电池补充液。切忌用饮用纯净水代替。•5、加液时不要让其他杂质掉进蓄电池内，如有杂质掉进去，千万不能用金属物质去捞，应用干木棒夹出杂质。•6、蓄电池长久不用，会慢慢自行放电，直至报废。因此观光车时长久不用时，每隔一个月对蓄电池进行一次充电维护。•7、对蓄电池充电时，要把观光车放置在通风较好的位置，打开蓄电池盖（充电时务必关断观光车电源）。•8、充电时不能用带明火的手接近正在充电的蓄电池口。•9、电动车在使用时，要轻踏加速踏板，否则瞬间的大电流放电会损坏蓄电池。•10、当仪表板上的电量降低到红色预警线时，应当及时的进行充电。•11、将蓄电池需拆下来时，应先拆负极再拆正极，安装时与此相反。•12、电动车在短距离使用后建议您及时将蓄电池充满电，让蓄电池始终保持饱和状态，可保持蓄电池的使用寿命。电动汽车蓄电池检修方法•1.电动汽车电池鼓壳的保养技巧•2.电动汽车“落后”电池的检查与处理方法•3.电动汽车电池变形(鼓肚)的检查与处理•4.电动汽车电池漏液的检查与处理•5.电动汽车电池充不进电的检查与处理1.电动汽车电池鼓壳的保养技巧•(1)一组电池同时变形先测试电池电压，如果电压基本正常，说明没有短路存在，变形是过充电产生“热失控”所致。应检查充电器的充电参数，电压偏高（高于44.7V以上）无过充电保护或涓流转换点电流偏低者（低于0.3A以下）要更换充电器。•(2)一组电池中只有1只或2只变形有以下可能性：一种是电池荷电不一致，充电时引起变形，荷电不一致的原因，可能有短路单格存在，也可能试验放电或自放电等；第二种是某些电池出现不可逆转硫酸盐化，内阻增大，充电发热造成变形，电池接反也可能引起变形。未变形的电池应检查放电容量以及自放电特性。若无异常则不属于电池问题。2.电动汽车“落后”电池的检查与处理方法•(1)首先将电池进行一般性的维护充电，然后用5A电流放电，放电过程中不断地测量电池的电压，将放电容量不足的“落后”电池选出来给予处理。先补加1.050的稀硫酸至刚好看到流动电液出现，再继续充电12-15h，充电时注意电池的温度不要超过50℃，充电结束后静置0.5h-4h，重作5A放电。放电过程中测量单格电压的数值。若放电时间达不到标准或者单格电压到了1.75V放电时间与正常电池相差较大者，则还应重复上述充电程序操作，直到符合要求为止。•(2)对“落后”电池的处理：若是重复充放循环后，电池容量无明显上升或仍为零伏左右或很低，这种电池一般有短路存在或活性物质严重脱落软化，严重不可逆硫酸盐化等，很可能不能修复。对符合要求还可以继续使用的电池，就抽尽流动的电解液，擦干净表面安上帽阀，用PVC(或氯仿)J粘合剂将面板粘合好，即可投入使用。若无异常则不属于电池问题。3.电动汽车电池变形(鼓肚)的检查与处理•(1)一组电池(三只)同时变形先作电压检查，如果电压基本正常，说明没有短路存在，变形是过充电产生“热失控”所致。应检查充电的充电参数。电压偏高(高于44.7V以上)无过充电保护或涓流转换点电流偏低者(低于0.3A以下)要更换充电器。•(2)一组三只电池中只有1只或2只变形有以下可能性：一种是电池荷电不一致，充电时造成某些电池过充电引起变形，荷电不一致的原因，可能有短单格存在，也可能试验放电或自放电等；第二种是某些电池出现不可逆转硫酸盐化，内阻增大，充电发热造成变形。未变形的电池应检查放电容量以及自放电特性。若无异常则不属于电池问题。4.电动汽车电池漏液的检查与处理•(1)漏液有四种情况：一是上盖与底槽之间密封性不好或因碰撞，封口胶开裂造成；二是安全阀渗漏液；三是接线端处渗酸漏液；四是其他部份出现渗酸液漏液。•(2)检查与处理方法：先作外观检查，找出渗酸漏液部位。取开面板看安全阀有无渗酸漏液痕迹，再打开安全阀观察电池内部有无流动的电解液。作了上述工作之后若仍未发现异常，应做气密性测试(放入水中加压充气，观察有无气泡产生并冒出，有气泡说明有渗酸、漏液)，最后在充电过程中，观察有流动电解液应将其抽出5.电动汽车电池充不进电的检查与处理•(1)首先检查充电回路的连接是否可靠，检查连线与插头接触是否完好，认真检查插座和插头有否“打火”烧弧现象，有无线路损伤断线等。•(2)检查充电器有无损坏，充电参数是否符合要求。•(3)最后查看电池内部是否有干涸现象，即电池缺陷液严重。•(4)还应检查极板是否存在不可逆转硫酸盐化：极板不可逆转酸盐化，可能过充放电测其端电压的变化来判定。在充电时，电池的电压上升特别快，某些单格电压特别高，超出正常很多；放电时电压下降特别快，电池不存电或存电很少。出现上述情况可判断电池出现不可逆转硫酸盐化。•(5)上述故障的处理步骤：先将充电回路连接接牢固，充电器不正常应更换。干涸的电池应补加纯水或1.08～1.10的硫酸进行维护充放电。如果发现有不可逆硫酸盐化，应进行均衡充电。干涸电池加液后的维护充电控制最大电流1.8A充电10-15小时